CN115266585A - 新能源电池盒缺陷检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开新能源电池盒缺陷检测系统及方法，该系统包括：支撑架、导轨机构、龙门式运动模组、第一成像系统、第二成像系统和第三成像系统，龙门式运动模组包括X轴模组、Y轴模组和Z轴模组，X轴模组和导轨机构均嵌设于支撑架上且X轴模组位于导轨机构的外围，Y轴模组的两端分别滑动连接在X轴模组上并通过X轴模组上Y轴电机驱动，Z轴模组水平的设置于Y轴模组上；所述Z轴模组的前、后方向上分别设置第一成像系统、第二成像系统以及分别驱动第一成像系统、第二成像系统进行水平位移的第一驱动装置和第二驱动装置，第三成像系统设置于支撑架的中间位置。本发明能够对新能源电池盒的正面、反面和侧面的标准件及小件进行缺陷自动化检测。

Description

新能源电池盒缺陷检测系统及方法

技术领域

本发明涉及电池盒检测技术领域，尤其涉及新能源电池盒缺陷检测系统及方法。

背景技术

新能源电池盒作为电动汽车电池系统提供保护和支撑作用的主要承载部件，其出厂前的检测尤为重要，然而新能源电池盒的质检主要由人工肉眼检测完成，部分新能源电池盒的尺寸可达2500*1800*175mm，且质量重、检测细节点多等原因，一件电池盒需要至少4个操作员同时检测20分钟左右才能完成检测，工序复杂，极耗劳动力，另外，由于部分操作员的水平差、经验不足或责任心不强等原因，存在人工检测个体差异，导致检测质量无法得到有效的保障。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出新能源电池盒缺陷检测系统及方法，能够对新能源电池盒的正面、反面和侧面的标准件及小件进行缺陷自动化检测，单件电池盒工件检测节拍可以控制在3分钟以内。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

新能源电池盒缺陷检测系统，包括：支撑架、导轨机构、龙门式运动模组、第一成像系统、第二成像系统和第三成像系统，所述龙门式运动模组包括X轴模组、Y轴模组和Z轴模组，所述X轴模组和导轨机构均嵌设于支撑架上且X轴模组位于导轨机构的外围，所述Y轴模组的两端分别滑动连接在X轴模组上并通过X轴模组上Y轴电机驱动，所述Z轴模组水平的设置于Y轴模组上；所述Z轴模组的前、后方向上分别设置第一成像系统、第二成像系统以及分别驱动第一成像系统、第二成像系统进行水平位移的第一驱动装置和第二驱动装置，所述第一驱动装置包括第一驱动电机以及与第一驱动电机连接的第一拖链组件，所述第二驱动装置包括第二驱动电机以及与第二驱动电机连接的第二拖链组件，所述第三成像系统设置于支撑架的中间位置。

优选地，所述导轨机构包括两组相互平行设置的导轮组、两组所述导轮组下方均设置有与导轮组垂直的滑道以及驱动两组导轮组在滑道上移动的电缸。

优选地，所述第一成像系统包括第一连接板、第一滑轨、第一工业相机和第一电机，所述第一连接板与第一拖链组件连接，所述第一连接板上设置有第一滑轨，所述第一工业相机与第一滑块连接，所述第一滑块通过第一电机驱动在第一滑轨上移动。

优选地，所述第一工业相机的配制参数为分辨率2448*2048，视野范围：111.2*93.4mm，帧率24.1fps。

优选地，所述第二成像系统包括第二连接板a、第二连接板b、第二滑轨、旋转轴、第二电机、第三电机、第二工业相机，所述第二连接板a与第二拖链组件连接，所述第二连接板b呈L型，所述第二连接板b的一侧通过旋转轴与第二连接板a连接，所述第二电机的输出轴与旋转轴传动连接，所述第二连接板b的另一侧设置有第二滑轨，所述第二工业相机与第二滑块连接，所述第二滑块通过第三电机驱动在第二滑轨上移动。

优选地，所述第二工业相机的配制参数为分辨率2448*2048，视野范围：50.0*41.8mm，帧率24.1fps。

优选地，所述第三成像系统包括两个间隔设置的第三工业相机，所述第三工业相机的配制参数为分辨率5472*3648，视野范围：1860*1240mm，帧率5.9fps。

优选地，还包括工控机，所述第一成像系统、第二成像系统和第三成像系统均与工控机通信连接。

优选地，所述支撑架的底部安装有滚轮。

新能源电池盒缺陷检测方法，包括如下步骤：

获取待检测电池盒的产品型号；

根据电池盒的产品型号伺服系统自动调节导轨机构中两组导轮组的间距；

通过机械臂或人工将待检测电池盒置于导轮组上；

当待检测电池盒到达检测区域后，调用预存的检测轨迹运行，使得第一工业相机和第二工业相机能够对待检测电池盒的正面和侧面的标准件及小件的特征点位依序进行图像采集并将采集的图像按序传送至工控机；通过第三工业相机对待检测电池盒的背面进行图像采集并将采集的图像按序传送至工控机；

所述工控机基于获取的图像信息判断待检测电池盒是否合格，若合格，则显示合格；若不合格，则输出NG并发出声光报警信号。

基于上述技术方案，本发明的有益效果是：

1)本发明可同时检测新能源电池盒的正面、反面和侧面的标准件及小件的错漏装，检测效率高；

2)本发明可同时满足多种不同尺寸规格新能源电池盒的检测，无换型时间，适配性强；

3)本发明可对新能源电池盒的检测结果进行图像和检测数据保存，以便溯源；

4)本发明可将每件新能源电池盒的SN号对应到其检测数据内部；

5)本发明的新能源电池盒的的检测效率高、节拍快且稳定性强。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1是一个实施例中新能源电池盒缺陷检测系统的结构示意图；

图2是一个实施例中新能源电池盒缺陷检测系统的俯视图；

图3是图2中部分A的放大图；

图4是一个实施例中新能源电池盒缺陷检测系统中第一成像系统的结构示意图；

图5是一个实施例中新能源电池盒缺陷检测系统中第二成像系统的结构示意图。

图中，各附图标记为：

1、支撑架；2、导轨机构；201、导轮组；2011、受力导轮组；2012、折返电缸a；2013、折返电缸b；2014、限位导轮组；2015、连接板；202、滑道；203、电缸；3、X轴模组；301、Y轴电机；4、Y轴模组；5、Z轴模组；501、第一驱动电机；502、第一拖链组件；503、第二驱动电机；504、第二拖链组件；6、第一成像系统；601、第一连接板；602、第一滑块；603、第一滑轨；604、第一工业相机；605、第一电机；7、第二成像系统；701、第二连接板a；702、第二连接板b；703、第二滑块；704、旋转轴；705、第二电机；706、第二工业相机；8、第三工业相机；9、滚轮。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至5所示，本实施例提供一种新能源电池盒缺陷检测系统，包括：支撑架1、导轨机构2、龙门式运动模组、第一成像系统6、第二成像系统7和第三成像系统，所述龙门式运动模组包括X轴模组3、Y轴模组4和Z轴模组5，所述X轴模组3和导轨机构2均嵌设于支撑架1上且X轴模组3位于导轨机构2的外围，所述Y轴模组4的两端分别滑动连接在X轴模组3上并通过X轴模组3上Y轴电机301驱动，所述Z轴模组5水平的设置于Y轴模组4上；所述Z轴模组5的前、后方向上分别设置第一成像系统6、第二成像系统7以及分别驱动第一成像系统6、第二成像系统7进行水平位移的第一驱动装置和第二驱动装置，所述第一驱动装置包括第一驱动电机501以及与第一驱动电机501连接的第一拖链组件502，所述第二驱动装置包括第二驱动电机503以及与第二驱动电机503连接的第二拖链组件504，所述第三成像系统通过地脚螺栓固定设置于支撑架1的底部中间位置。

在一个实施例的新能源电池盒缺陷检测系统中，所述导轨机构2包括两组相互平行设置的导轮组201、两组所述导轮组201的下方均设置有与导轮组201垂直的滑道202以及驱动两组导轮组201在滑道202上移动的电缸203，电缸203为折返电缸。

本实施例中，导轮组201包括受力导轮组2011、折返电缸a2012、折返电缸b2013和限位导轮组2014，受力导轮组2011中的导轮安装于水平转动件上，限位导轮组2014中的导轮安装于竖直转动件上。两组限位导轮组2014设置于两组受力导轮组2011的外侧，两组限位导轮组2014用于夹持待检测电池盒起到限位作用；两侧的受力导轮组2011用于电池盒的上下料，其折返电缸a2012用于驱动受力导轮组2011运行，折返电缸a2012和折返电缸b2013之间通过连接板2015连接，折返电缸b2013用于增加折返电缸a2012的驱动行程。在操作员在视觉系统上选择电池盒的产品型号后，支撑架1两侧的电缸203可根据伺服系统的控制同时运行调整两组相互平行设置的导轮组201间的间距，可同时满足多种不同尺寸规格电池盒的检测宽度需求，无换型时间。

如图4所示，在一个实施例的新能源电池盒缺陷检测系统中，所述第一成像系统6包括第一连接板601、第一滑轨603、第一工业相机604和第一电机605，所述第一连接板601与第一拖链组件502连接，所述第一连接板601上设置有第一滑轨603，所述第一工业相机604与第一滑块602连接，所述第一滑块602通过第一电机605驱动带动第一工业相机604在第一滑轨603上上下移动，调节第一工业相机604的拍摄高度，能够满足同一新能源电池盒上不同检测点位的检测高度需求和不同尺寸新能源电池盒的检测高度需求，无换型时间，所述第一工业相机604采用500万像素相机并搭配远心镜头，其配制参数为分辨率2448*2048，视野范围：111.2*93.4mm，帧率24.1fps。

如图5所示，在一个实施例的新能源电池盒缺陷检测系统中，所述第二成像系统7包括第二连接板a701、第二连接板b702、第二滑轨、旋转轴704、第二电机705、第三电机、第二工业相机706，所述第二连接板a701与第二拖链组件504连接，所述第二连接板b702呈L型，所述第二连接板b702的一侧通过旋转轴704与第二连接板a701连接，所述第二电机705的输出轴与旋转轴704传动连接，第二电机705运行后，第二电机705的输出轴转动带动旋转轴704的同时使第二连接板b702转动，用于调节第二工业相机706的拍摄角度；所述第二连接板b702的另一侧设置有第二滑轨，所述第二工业相机706与第二滑块703连接，所述第二滑块703通过第三电机驱动带动第二工业相机706在第二滑轨上上下移动，用于调节第二工业相机706的拍摄高度，能够满足同一新能源电池盒上不同检测点位的检测高度需求和不同尺寸新能源电池盒的检测高度需求，无换型时间，所述第二工业相机706采用500万像素相机并搭配远心镜头，其配制参数为分辨率2448*2048，视野范围：50.0*41.8mm，帧率24.1fps。

在一个实施例的新能源电池盒缺陷检测系统中，所述第三成像系统包括两个间隔设置的第三工业相机8，所述第三工业相机8采用2000万像素相机并搭配FA镜头，其的配制参数为分辨率5472*3648，视野范围：1860*1240mm，帧率5.9fps。

在一个实施例的新能源电池盒缺陷检测系统中，还包括工控机，第一成像系统中的第一工业相机604、第二成像系统中的第二工业相机706和第三成像系统中的两个第三工业相机8均与工控机通信连接。

在一个实施例的新能源电池盒缺陷检测系统中，所述支撑架1的底部安装有滚轮9。

在一个实施例中提供一种新能源电池盒缺陷检测方法，具体包括如下步骤：

获取待检测电池盒的产品型号；

根据电池盒的产品型号伺服系统自动调节导轨机构2中两组导轮组201的间距；

通过机械臂或人工将待检测电池盒置于导轮组201上；

当待检测电池盒到达检测区域后，调用预存的检测轨迹运行，使得第一工业相机604和第二工业相机706能够对待检测电池盒的正面和侧面的标准件及小件的特征点位依序进行图像采集并将采集的图像按序传送至工控机；通过第三工业相机8对待检测电池盒的背面进行图像采集并将采集的图像按序传送至工控机；

工控机基于获取的图像信息判断待检测电池盒是否合格，若合格，则显示合格；若不合格，则输出NG并发出声光报警信号。

本实施例中，工控机还能够对检测的图像进行保存，以便追溯，可将每件电池盒的SN号与对应的检测数据进行绑定；还可将检测结果按照客户需求进行定制化输出。

以上所述仅为本发明所公开的新能源电池盒缺陷检测系统及方法的优选实施方式，并非用于限定本说明书实施例的保护范围。凡在本说明书实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的保护范围之内。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.新能源电池盒缺陷检测系统，其特征在于，包括：支撑架、导轨机构、龙门式运动模组、第一成像系统、第二成像系统和第三成像系统，所述龙门式运动模组包括X轴模组、Y轴模组和Z轴模组，所述X轴模组和导轨机构均嵌设于支撑架上且X轴模组位于导轨机构的外围，所述Y轴模组的两端分别滑动连接在X轴模组上并通过X轴模组上Y轴电机驱动，所述Z轴模组水平的设置于Y轴模组上；所述Z轴模组的前、后方向上分别设置第一成像系统、第二成像系统以及分别驱动第一成像系统、第二成像系统进行水平位移的第一驱动装置和第二驱动装置，所述第一驱动装置包括第一驱动电机以及与第一驱动电机连接的第一拖链组件，所述第二驱动装置包括第二驱动电机以及与第二驱动电机连接的第二拖链组件，所述第三成像系统设置于支撑架的中间位置。

2.根据权利要求1所述的新能源电池盒缺陷检测系统，其特征在于，所述导轨机构包括两组相互平行设置的导轮组，两组所述导轮组下方均设置有与导轮组垂直的滑道以及驱动两组导轮组在滑道上移动的电缸。

3.根据权利要求1所述的新能源电池盒缺陷检测系统，其特征在于，所述第一成像系统包括第一连接板、第一滑轨、第一工业相机和第一电机，所述第一连接板与第一拖链组件连接，所述第一连接板上设置有第一滑轨，所述第一工业相机与第一滑块连接，所述第一滑块通过第一电机驱动在第一滑轨上移动。

4.根据权利要求3所述的新能源电池盒缺陷检测系统，其特征在于，所述第一工业相机的配制参数为分辨率2448*2048，视野范围：111.2*93.4mm，帧率24.1fps。

5.根据权利要求1所述的新能源电池盒缺陷检测系统，其特征在于，所述第二成像系统包括第二连接板a、第二连接板b、第二滑轨、旋转轴、第二电机、第三电机、第二工业相机，所述第二连接板a与第二拖链组件连接，所述第二连接板b呈L型，所述第二连接板b的一侧通过旋转轴与第二连接板a连接，所述第二电机的输出轴与旋转轴传动连接，所述第二连接板b的另一侧设置有第二滑轨，所述第二工业相机与第二滑块连接，所述第二滑块通过第三电机驱动在第二滑轨上移动。

6.根据权利要求5所述的新能源电池盒缺陷检测系统，其特征在于，所述第二工业电机的配制参数为分辨率2448*2048，视野范围：50.0*41.8mm，帧率24.1fps。

7.根据权利要求1所述的新能源电池盒缺陷检测系统，其特征在于，所述第三成像系统包括两个间隔设置的第三工业相机，所述第三工业相机的配制参数为分辨率5472*3648，视野范围：1860*1240mm，帧率5.9fps。

8.根据权利要求1所述的新能源电池盒缺陷检测系统，其特征在于，还包括工控机，所述第一成像系统、第二成像系统和第三成像系统均与工控机通信连接。

9.根据权利要求1所述的新能源电池盒缺陷检测系统，其特征在于，所述支撑架的底部安装有滚轮。

10.新能源电池盒缺陷检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取待检测电池盒的产品型号；

根据电池盒的产品型号伺服系统自动调节导轨机构中两组导轮组的间距；

通过机械臂或人工将待检测电池盒置于导轮组上；

当待检测电池盒到达检测区域后，调用预存的检测轨迹运行，使得第一工业相机和第二工业相机能够对待检测电池盒的正面和侧面的标准件及小件的特征点位依序进行图像采集并将采集的图像按序传送至工控机；通过第三工业相机对待检测电池盒的背面进行图像采集并将采集的图像按序传送至工控机；

所述工控机基于获取的图像信息判断待检测电池盒是否合格，若合格，则显示合格；若不合格，则输出NG并发出声光报警信号。

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